ITUD20000047A1 - Apparecchiatura per il trasporto ed il raffreddamento di prodotti laminati quali vergelle, fili, tondini o simili - Google Patents

Description

Descrizione del trovato avente per titolo:

"APPARECCHIATURA PER IL TRASPORTO ED IL RAFFREDDAMENTO DI PRODOTTI LAMINATI QUALI VERGELLE, FILI, TONDINI, 0 SIMILI"

CAMPO DI APPLICAZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un'apparecchiatura per il trasporto ed il raffreddamento di vergelle, fili metallici, tondini di acciaio o simili, nel tratto compreso fra una macchina forma spire, disposta a valle dell'ultima gabbia di laminazione di un laminatoio, ed un dispositivo di raccolta, in rotoli o bobine, del prodotto raffreddato.

STATO DELLA TECNICA

Nell'ambito dei laminatoi a caldo, sono note apparecchiature per il convogliamento ed il contemporaneo raffreddamento di prodotti lami-nati, quali vergelle, fili, barre, tondini o simili, fra l'uscita dell'ultima gabbia di laminazione ed il dispositivo di raccolta.

Infatti, il prodotto laminato, che all'uscita dall'ultima gabbia di laminazione ha una temperatura compresa fra 750°C e 1150°C, prima di essere avvolto in rotoli o bobine, viene convenientemente raffreddato, ed eventualmente sottoposto a trattamento termico, per fargli assumere la struttura finale e le proprietà meccaniche desiderate .

Tale raffreddamento viene normalmente effettuato utilizzando aria, la quale viene soffiata sul prodotto in transito da ventilatori disposti al di sotto di un convogliatore orizzontale a rulli.

Il prodotto laminato, a valle dell'ultima gabbia di laminazione, passa in una testa forma spire.

Essendo la densità delle spire più elevata nella zona laterale del convogliatore rispetto alla zona centrale, è necessario predisporre mezzi che provvedano ad un raffreddamento sostanzialmente uniforme del prodotto.

E' nota un'apparecchiatura in cui, fra i ventilatori che soffiano l'aria ed i rulli di convogliamento , sono disposte una o più piastre orizzontali aventi aperture differenziate, costituite da feritoie o da fori, per diffondere una maggiore quantità di aria in corrispondenza delle zone laterali del convogliatore.

Quest'apparecchiatura nota ha però l'inconveniente di essere ingombrante, complessa e quindi costosa, e di non essere versatile, perché una volta dimensionate le piastre forate, interposte fra i ventilatori ed i rulli, esse sono difficilmente modificabili o sostituibili con altre aventi una diversa configurazione delle aperture. Tale inconveniente non è di poco conto, se si pensa che è essenziale adeguare le modalità di raffreddamento in funzione del tipo di prodotto trattato e del risultato finale che si vuole ottenere. Non si deve infatti dimenticare che la curva di raffreddamento del prodotto, ovvero l'abbassamento progressivo della sua temperatura, determina in maniera univoca la trasformazione di fase, e conseguentemente le caratteristiche meccaniche finali del prodotto.

Per ovviare a questi inconvenienti della tecnica nota, la Richiedente ha progettato, realizzato e testato, con ottimi risultati, l'apparecchiatura per il trasporto ed il raffreddamento di prodotti laminati quali vergelle, fili, tondini, o simili secondo il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

L'apparecchiatura per il trasporto ed il raffreddamento di prodotti laminati secondo il presente trovato,è espressa e caratterizzata nella rivendicazione principale.

Altri aspetti innovativi del presente trovato sono espressi nelle rivendicazioni secondarie.

L'apparecchiatura secondo il presente trovato, che è atta ad essere disposta a valle di una testa forma spire di un laminatoio, comprende rulli di trasporto, almeno in parte motorizzati, disposti paralleli fra loro in modo da definire un piano di trasporto sostanzialmente orizzontale su cui sono atti a giacere i prodotti laminati disposti in spire, mezzi di ventilazione essendo disposti in corrispondenza dei rulli di trasporto per soffiare aria verso i prodotti laminati ed essendo presenti mezzi di convogliamento per convogliare verso i bordi laterali delle spire una maggiore quantità d'aria rispetto a quella convogliata verso la zona centrale delle spire.

Uno scopo del presente trovato è quello di realizzare mezzi di convogliamento dell'aria che permettano di raffreddare in modo omogeneo i prodotti laminati mentre vengono trasportati dai rulli di trasporto e che siano al tempo stesso semplici, affidabili e facilmente sostituibili.

In accordo con tale scopo, i mezzi di convogliamento dell'aria comprendono una pluralità di elementi disposti intervallati fra i rulli di trasporto e sagomati in modo da definire canali di passaggio, o luci di efflusso, aventi almeno una prima sezione trasversale maggiore in corrispondenza delle estremità dei rulli di trasporto ed almeno una seconda sezione trasversale minore in corrispondenza della zona mediana di tali rulli di trasporto.

Gli elementi intermedi sono preferibilmente costituiti da rulli disposti leggermente più in basso dei rulli di trascinamento, cosicché non interferiscono con i prodotti laminati soprastanti, per cui sono dei cosiddetti "falsi rulli".

Pur nella generalità del concetto della variazione di diametro dei rulli intermedi, la forma di questi ultimi può essere scelta a piacere, in funzione delle caratteristiche del prodotto da raffreddare, dell 'impaccamento delle spire, della velocità di trasporto del prodotto e di qualsiasi altro parametro che possa influire sulla curva di raffreddamento.

Secondo un altro aspetto caratteristico, che somma ed integra i vantaggi degli elementi intermedi, nella zona mediana del condotto di convogliamento dei mezzi di ventilazione sono previsti due deviatori, la cui inclinazione controllata permette di dirigere più o meno aria verso le estremità dei rulli, sia di trascinamento che intermedi.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato saranno chiare dalla seguente descrizione di alcune forme preferite di realizzazione, fatta a titolo esemplificativo e non limitativo con l’ausilio degli annessi disegni, in cui:

- la fig. 1 è una vista laterale, schematizzata di un 'apparecchiatura di trasporto e raffreddamento secondo il presente trovato;

- la fig. 2 è una vista dall'alto, parziale ed ingrandita, dell'apparecchiatura di fig. 1;

- la fig. 3 è un particolare ingrandito di fig.

1;

- la fig. 4 è una vista trasversale, parziale e schematizzata dell 'apparecchiatura di fig. 1;

le figg. 5a-5d sono delle rappresentazioni schematizzate di un particolare dell'apparecchiatura di fig. 1, secondo quattro diverse forme di realizzazione;

- la fig. 6 è una rappresentazione grafica della velocità media dell'aria nelle differenti zone dell'apparecchiatura di fig. 1, comparata con quella delle apparecchiature secondo lo stato della tecnica nota; e

- le figg. 7a-7d rappresentano le quattro forme di realizzazione delle figg. 5a-5d in un'altra forma di realizzazione.

DESCRIZIONE DI ALCUNE FORME PREFERITE DI

REALIZZAZIONE

Con riferimento alla fig. 1, un'apparecchiatura 10 per il trasporto ed il raffreddamento di prodotti laminati 11, quali fili, tondini, vergelle o simili, secondo il presente trovato, è disposta fra una testa forma spire 12, che si trova a valle dell'ultima gabbia di laminazione 13, ed un dispositivo di raccolta 15 di tipo noto.

La testa forma spire 12 è atta a piegare il prodotto laminato 11, che esce dalla gabbia di laminazione 13 ad una temperatura compresa fra circa 750°C e 1150°C, per formare una pluralità di spire 16 (figg. 1 e 2), continue e di forma sostanzialmente circolare, le quali sono atte a disporsi su un piano sostanzialmente orizzontale, ognuna leggermente sfalsata rispetto alla spira adiacente.

L'apparecchiatura 10 comprende una pluralità di rulli di trasporto 20 montati girevoli su una struttura di supporto 21 e disposti paralleli fra loro in modo da definire un piano di appoggio, o tappeto di trasporto, per le spire 16, sostanzialmente orizzontale. Il tappeto di trasporto ha una larghezza "1" (fig. 2) di poco superiore al diametro "d" delle spire 16 e definisce due aree laterali A1 ed A2 fra le spire 16 ed i fianchi laterali della struttura 21.

Le zone A1 ed A2 servono per evitare che le spire 16 si incastrino sui fianchi della struttura 21.

Almeno una parte dei rulli di trasporto 20 è motorizzata mediante motori ed organi di trasmissione di tipo noto e non rappresentati nei disegni.

Al di sotto dei rulli di trasporto 20 è sistemata una pluralità di ventilatori 22 (figg. 1 e 3) , ognuno dei quali è atto a generare un flusso d'aria, dal basso verso l'alto, atto ad investire le spire 16 che transitano sui rulli di trasporto 20 soprastanti .

In accordo con una caratteristica del presente trovato, rulli intermedi 23 sono disposti intervallati fra i rulli di trasporto 20. I rulli 23 sono appoggiati, in modo amovibile, su corrispondenti sedi a V 25 ricavate su barre di supporto 26 della struttura 21.

I rulli intermedi 23 sono disposti su un piano più basso rispetto ai rulli di trasporto 20, per cui non vengono mai a contatto con il prodotto 11 da trasportare e raffreddare.

I rulli intermedi 23 sono sagomati in modo da definire, insieme ai rulli di trasporto 20, dei canali di passaggio o luci di efflusso 27 (figg. 5a-5d) dell'aria proveniente dai ventilatori 22. In particolare, la sezione trasversale dei canali 27 è maggiore in corrispondenza delle estremità dei rulli di trasporto 20 e minore in corrispondenza della zona mediana di questi ultimi. Ciò allo scopo di convogliare una quantità maggiore di aria di raffreddamento verso le estremità laterali delle spire 16, dove c'è un impaccamento maggiore, e provvedere ad un raffreddamento del prodotto laminato 11 in modo sostanzialmente omogeneo.

Per ottenere tale variazione di sezione dei canali 27, i rulli intermedi 23 possono assumere una qualsiasi forma conveniente: essi possono avere un diametro costante D1 nella zona mediana ed un diametro D2, minore di D1, nelle zone periferiche, con brusco cambio di diametro fra le due zone (fig.

5a); una forma analoga alla precedente ma con una zona di raccordo graduale fra la zona mediana e la zona periferica (fig. 5b); una forma a barile (fig.

5c); od una forma sinusoidale (fig. 5d). E' ovvio che molte altre forme dei rulli 23, qui non rappresentate, possono essere realizzate.

Secondo una variante, per ottimizzare il convogliamento dell'aria verso le zone dove maggiore è l'impaccamento delle spire 16, ed evitare al tempo stesso che una grande quantità di aria venga convogliata inutilmente verso le zone A1 ed A2 del tappeto di trasporto, i rulli intermedi 23 sono convenientemente sagomati in modo che le loro estremità 23a e 23b (figg. 7a-7d), a ridosso della struttura 21, abbiano lo stesso diametro Di che essi hanno nella loro zona centrale. Vantaggiosamente la distanza fra i bordi interni delle due estremità 23a e 23b è uguale al diametro "d" delle spire 16.

Vantaggiosamente, il rapporto fra il diametro D2 ed il diametro D1 è compreso fra 0,1 e 0,7.

Inoltre il rapporto fra la lunghezza della zona mediana "m" (figg. 5a e 7a) ed il diametro "d" delle spire 16, che in fig. 7a corrisponde sostanzialmente alla distanza fra i bordi interni delle due estremità 23a e 23b, è compreso vantaggiosamente fra 0,5 e 0,9.

Ciascun rullo intermedio 23, essendo appoggiato sulle corrispondenti sedi a V 25, può essere facilmente rimosso e sostituito, anche con un altro di forma differente, per variare la sezione dei canali 27.

Inoltre, i rulli intermedi 23 possono anche essere regolati in altezza, per mezzo di un qualsiasi dispositivo di tipo noto in sé e non rappresentato nei disegni, allo scopo di adattare l'apparecchiatura 10 alle diverse condizioni e materiali laminati, senza dover cambiare i rulli 23 stessi.

Secondo una variante, non rappresentata nei disegni, fra due rulli di trasporto 20 adiacenti possono essere disposti due o più rulli intermedi 23 per definire canali 27 di diversa forma.

Secondo un altro aspetto caratteristico del presente trovato, a ciascun ventilatore 22 sono associati due deviatori 29 e 30 (figg. 3 e 4), disposti all'interno del condotto 31 di diffusione dell'aria. I deviatori 29 e 30 sono imperniati su corrispondenti perni orizzontali 32 e 33 e sono collegati fra loro mediante una coppia di ingranaggi 35 e 36, per cui le loro rotazioni, sia in senso orario che in senso antiorario, sono sincronizzate. Ciascun deviatore 30 è collegato ad un meccanismo di attuazione 37, comprendente un pistone fluidodinamico 39, il quale è atto a regolare l'inclinazione contemporanea di entrambi i deviatori 29 e 30.

Con ciascun meccanismo 37 sì può così regolare la deviazione,verso le estremità dei rulli 20 e 23, della quantità d'aria che viene spinta verso l'alto dal corrispondente ventilatore 22.

Prove pratiche hanno dimostrato che con l'apparecchiatura 10 secondo il trovato, la velocità inedia dell'aria nelle differenti zone del tappeto di trasporto, dal centro verso la periferia dei rulli 20, ovvero verso i fianchi della struttura di supporto 21, ha l'andamento rappresentato con una linea continua nel grafico di fig. 6, nel quale sull'asse delle ascisse è indicato il rapporto fra il valore "X" misurato dal centro del tappeto di trasporto e la distanza "X1" dal centro del tappeto di trasporto alla periferia di quest'ultimo. Come si può notare, l'andamento di tale velocità media dell'aria, espresso in m/s, ha un picco verso l'alto proprio in corrispondenza della zona in cui le spire 16 del prodotto laminato 11 hanno un maggiore impaccamento, contrariamente a quanto avviene nei dispositivi della tecnica nota, dove la velocità media dell'aria, nelle corrispondenti zone del tappeto di trasporto, è sostanzialmente costante, come risulta dalla linea tratteggiata rappresentata in fig.6.

Infatti, nell'apparecchiatura 10 secondo il presente trovato, è l'area di efflusso fra rullo di trascinamento 20 e rullo intermedio 23 a distribuire la portata fra bordo e centro del tappeto di trasporto. La forma del rullo intermedio 23 serve a gestire il profilo di velocità sulla larghezza “1" del tappeto, anche se il rapporto di velocità dell'aria al bordo ed al centro è lo stesso.

E' ovvio che all'apparecchiatura 10 fin qui descritta possono essere apportate modifiche o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato. Per esempio, i rulli intermedi 23 potrebbero essere sostituiti da elementi aventi forma non cilindrica, come piastre a sezione variabile od altro.

E’ altresì ovvio che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad un esempio specifico, una persona esperta del ramo potrà senz'altro realizzare molte altre forme equivalenti, tutte rientranti nell'oggetto del presente trovato.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1 - Apparecchiatura per il trasporto ed il raffreddamento di prodotti laminati (11) quali barre, tondini, vergelle o simili, atta ad essere disposta a valle di una testa forma spire (12), comprendente una pluralità di rulli di trasporto (20), almeno in parte motorizzati e disposti paralleli fra loro in modo da definire un piano di trasporto sostanzialmente orizzontale su cui sono atti a giacere detti prodotti laminati (11) disposti in spire (16), mezzi di ventilazione (22) disposti in corrispondenza di detti rulli di trasporto (20) per soffiare aria verso detti prodotti laminati (11) e mezzi di convogliamento per convogliare verso i bordi laterali di dette spire (16) una maggiore quantità d'aria rispetto a quella convogliata verso la zona centrale di dette spire (16), caratterizzata dal fatto che detti mezzi di convogliamento comprendono una pluralità di elementi (23) disposti intervallati fra detti rulli di trasporto (20), ciascuno di detti elementi (23) essendo sagomato in modo da definire canali di passaggio (27) aventi almeno una prima sezione trasversale maggiore in corrispondenza delle estremità di detti rulli di trasporto (20) ed almeno una seconda sezione trasversale minore in corrispondenza della zona mediana di detti rulli di traspor-to (20). 2 - Apparecchiatura come nella rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti elementi sono costituiti da rulli intermedi (23) a diametro variabile. 3 - Apparecchiatura come nella rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detti rulli intermedi (23) hanno un diametro maggiore (DI) in corrispondenza di una loro zona mediana ed un diametro minore (D2) in corrispondenza delle loro estremità. 4 - Apparecchiatura come nella rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detti rulli intermedi (23) hanno una forma a barile. 5 - Apparecchiatura come nella rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detti rulli intermedi (23) hanno una forma sinusoidale. 6 - Apparecchiatura come nella rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detti rulli intermedi (23) hanno le estremità appoggiate in modo amovibile su sedi (25) a forma di V ricavate su una struttura di supporto (21). 7 - Apparecchiatura come nella rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detti rulli intermedi (23) son associati a mezzi di sollevamento atti a regolare la loro posizione in altezza rispetto a detti rulli di trasporto (20). 8 - Apparecchiatura come nella rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detti rulli intermedi (23) sono sagomati in modo che le loro estremità (23a e 23b), esternamente all'ingombro di dette spire (16), abbiano sostanzialmente lo stesso diametro (DI) di detta zona mediana. 9 - Apparecchiatura come nella rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che due o più rulli intermedi (23) sono disposti fra due rulli di trasporto (20) adiacenti. 10 - Apparecchiatura come nella rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti elementi sono costituiti da piastre a sezione variabile. 11 - Apparecchiatura come nella rivendicazione 1, in cui detti mezzi di ventilazione comprendono una pluralità di ventilatori (22), caratterizzata dal fatto che a ciascuno di detti ventilatori (22) è associato almeno un deviatore (30) disposto all'interno di un condotto (31) di diffusione dell'aria, interposto fra il corrispondente ventilatore (22) e detti rulli di trasporto (20) ed atto a deviare l'aria soffiata dal ventilatore (22) verso detta prima sezione trasversale maggiore. 12 - Apparecchiatura come nella rivendicazione 11, caratterizzata dal fatto che detto deviatore (30) è collegato ad un meccanismo di attuazione (37) atto a regolarne l'inclinazione. 13 - Apparecchiatura come nella rivendicazione 11 o 12, caratterizzata dal fatto che due deviatori (29, 30) sono associati a ciascuno di detti ventilatori (22). 14 - Apparecchiatura come nella rivendicazione 13, caratterizzata dal fatto che detti due deviatori (29, 30) sono collegati fra loro mediante una coppia di ingranaggi (35, 36), per cui le loro inclinazioni sono sincronizzate. 15 - Apparecchiatura per il trasporto ed il raffreddamento di prodotti quali barre, tondini, vergelle o simili, sostanzialmente come descritta, con riferimento agli annessi disegni.